CN103246396A - 触控显示电路结构及其驱动方法、阵列基板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例公开一种触控显示电路结构及其驱动方法、阵列基板和显示装置，涉及显示器制造领域，能够减少触摸显示产品生产过程中的制程工艺，同时提高开口率增加产品附加值。该触控显示电路结构，包括：相互连接的触控单元和显示单元；与所述显示单元连接的第一扫描线、第二扫描线、第三扫描线、信号控制线、数据线、第一电平端及第二电平端；与所述触控单元连接的所述第二扫描线、所述第三扫描线及信号采集线。本发明的实施例应用于显示器制造。

Description

触控显示电路结构及其驱动方法、阵列基板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控显示电路结构及其驱动方法、阵列基板和显示装置。
背景技术
有机发光显示器(Active Matrix/Organic Light EmittingDiode，AMOLED)是当今平板显示器研究领域的热点之一，与液晶显示器相比，OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)具有低能耗、生产成本低、自发光、宽视角及响应速度快等优点，目前，在手机、PDA(Personal Digital Assistant，掌上电脑)、数码相机等显示领域OLED已经开始取代传统的LCD(Liquid CrystalDisplay，液晶显示器)显示屏。目前In cell touch(像素单元内部触控)技术已经成功应用在LCD显示器上，业内一线生产商都已经成功量产，但是由于技术和良率上的限制，仍然不能大规模在市场上彻底取代Add on(在显示装置的出光侧附加一层用于触控的电容薄膜)和OGS(One Glass Solution，一体化触控)产品，而将AMOLED与In celltouch相结合的产品还很不成熟，在此类产品的制程工艺中，存在产品制程工艺繁琐，且制成品开口率较低的问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种触控显示电路结构及其驱动方法、阵列基板和显示装置，能够减少触摸显示产品生产过程中的制程工艺，节约成本，同时能够提高产品开口率增加附加值。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，提供一种触控显示电路结构，包括：相互连接的触控单元和显示单元；与所述显示单元连接的第一扫描线、第二扫描线、第三扫描线、信号控制线、数据线、第一电平端及第二电平端；与所述触控单元连接的所述第二扫描线、所述第三扫描线及信号采集线；
所述显示单元包括：驱动模块和发光模块；
所述驱动模块连接所述第一扫描线、所述第二扫描线、所述信号控制线、所述数据线、所述第一电平端及所述第一开关晶体管的源极；
所述发光模块连接所述驱动模块、所述第三扫描线及所述第二电平端；其中，所述驱动模块在所述第一扫描线、第二扫描线、信号控制线、数据线的控制下为所述触控单元提供第一电平；所述触控单元向所述信号采集线输出对所述第一电平放大的第一放大信号，或者所述触控单元在受到触摸时向所述信号采集线输出第二放大信号；所述驱动模块在所述第一扫描线、第二扫描线、信号控制线、数据线的控制下，所述驱动模块通过所述第一电平端与所述第二电平端为所述发光模块提供发光信号；所述第三扫描线控制所述发光信号驱动所述发光模块发光。
可选的，所述触控单元包括：第一开关晶体管、第二开关晶体管、第一电容及放大晶体管；
所述第一开关晶体管的栅极连接所述第二扫描线，所述第一开关晶体管的源极连接所述显示单元的驱动模块；
所述放大晶体管的栅极连接所述第一开关晶体管的漏极，所述放大晶体管的源极连接所述第一电容的第一极；
所述第一电容的第二极作为触控电极连接所述第一开关晶体管的漏极，所述第一电容的第一极连接接地端；
所述第二开关晶体管的栅极连接所述第三扫描线，所述第二开关晶体管的源极连接所述放大晶体管的漏极，所述第二开关晶体管的漏极连接所述信号采集线。
可选的，所述驱动模块包括：第二电容、驱动晶体管、第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管、第六开关晶体管；
所述第三开关晶体管的栅极连接所述第二扫描线，所述第三开关晶体管的源极连接所述第一电平端；
所述第四开关晶体管的栅极连接所述第一扫描线，所述第四开关晶体管的源极连接所述第三开关晶体管的漏极；
所述第五开关晶体管的栅极连接所述第一扫描线，所述第五开关晶体管的源极连接所述数据线，所述第五开关晶体管的漏极连接所述触控单元；
所述第二电容的第一极连接所述第五开关晶体管的漏极，所述第二电容的第二极连接所述第四开关晶体管的漏极；
所述第六开关晶体管的栅极连接所述信号控制线，所述第六开关晶体管的源极连接所述第一电平端，所述第六开关晶体管的漏极连接所述第五开关晶体管的漏极；
所述驱动晶体管的栅极连接所述第二电容的第二极，所述驱动晶体管的源极连接所述第三开关晶体管的漏极；
所述驱动晶体管的漏极连接所述发光模块，所述第一电平端通过所述驱动晶体管的漏极与所述第二电平端为所述发光模块提供所述发光信号，所述第三扫描线控制所述发光信号驱动所述发光模块发光。
可选的，所述发光模块包括：第七开关晶体管和发光器件；
所述第七开关晶体管的栅极连接所述第三扫描线，所述第七开关晶体管的源极连接所述驱动模块，所述第七开关晶体管的漏极连接所述第二电平端；
所述发光器件的一极连接所述驱动晶体管的漏极，所述发光器件的另一极连接所述第二电平端。
可选的，所述发光模块包括：第七开关晶体管和发光器件；
所述第七开关晶体管的栅极连接所述第三扫描线，所述第七开关晶体管的源极连接所述驱动模块；
所述发光器件的一极连接所述第七开关晶体管的漏极，所述发光器件的另一极连接第二电平端。
可选的，所述的触控显示电路结构所采用的晶体管均为同一类型的晶体管。
一方面，提供一种触控显示电路结构的驱动方法，包括：
第一阶段，驱动模块向触控单元提供第一电平，所述触控单元向信号采集线输出第一放大信号；
第二阶段，所述触控单元受到触摸时，所述触控单元向所述信号采集线输出第二放大信号；
第三阶段，所述驱动模块存储工作电压；
第四阶段，所述触控单元停滞，所述驱动模块在所述工作电压下向发光模块施加发光信号。
可选的，所述触控单元包括：第一开关晶体管、第二开关晶体管、第一电容及放大晶体管时；所述方法具体包括：
第一阶段，所述触控单元的第一开关晶体管、第二开关晶体管和放大晶体管导通，所述驱动模块向第一开关晶体管的源极提供第一电平，所述放大晶体管的漏极通过所述第二开关晶体管向所述信号采集线输出第一放大信号；
第二阶段，所述触控单元的所述第二开关晶体管和放大晶体管导通，所述第一开关晶体管截止，所述第一电容的第二极受到触摸时，所述放大晶体管的漏极通过所述第二开关晶体管向所述信号采集线输出第二放大信号；
第三阶段，所述触控单元的第二开关晶体管、放大晶体管导通，所述第一开关晶体管截止，所述驱动模块存储工作电压；
第四阶段，所述触控单元的所述第二开关晶体管及所述放大晶体管截止，所述第一开关晶体管导通，所述驱动模块向发光模块施加发光信号。
可选的，所述驱动模块包括第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管、第六开关晶体管、第二电容和驱动晶体管，所述方法还包括：
所述第一阶段，所述驱动模块的第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管、驱动晶体管导通，所述第六开关晶体管截止，数据线输入高电平重置信号，第一电平端向第二电容充电；
所述第二阶段，所述驱动模块的第四开关晶体管、第五开关晶体管、驱动晶体管导通，所述第三开关晶体管及第六开关晶体管截止，所述第二电容放电直至所述第二电容的第二极的电压值等于所述驱动晶体管的阈值电压；
所述第三阶段，所述驱动模块的第六开关晶体管及驱动晶体管导通，所述第三开关晶体管、第四开关晶体管及第五开关晶体管截止，所述第二电容两极的电压发生等量跳变，所述第二电容存储所述工作电压；
所述第四阶段，所述驱动模块的第四开关晶体管、第五开关晶体管、第六开关晶体管截止，所述第三开关晶体管导通，所述第二电容的第二极向所述驱动晶体管的栅极提供所述工作电压，导通所述驱动晶体管，所述第一电平端和第二电平端向发光模块施加发光信号。
可选的，所述发光模块包括第七开关晶体管和发光器件，且所述第七开关晶体管的源极、漏极与所述发光器件的两极并联时，所述方法还包括：
所述第一阶段所述第七开关晶体管导通；
所述第二阶段所述第七开关晶体管导通；
所述第三阶段所述第七开关晶体管导通；
所述第四阶段所述第七开关晶体管截止，所述驱动模块通过所述第一电平端与所述第二电平端为所述发光模块提供发光信号。
可选的，所述发光模块包括第七开关晶体管和发光器件，且所述第七开关晶体管的源极、漏极与所述发光器件两极串联时，所述方法还包括：
所述第一阶段所述第七开关晶体管截止；
所述第二阶段所述第七开关晶体管截止；
所述第三阶段所述第七开关晶体管截止；
所述第四阶段所述第七开关晶体管导通，所述驱动模块通过所述第一电平端与所述第二电平端为所述发光模块提供发光信号。
一方面，提供一种阵列基板，包括：
上述任一触控显示电路结构。
一方面，一种显示装置，包括：
上述的阵列基板。
本发明的实施例提供的触控显示电路结构及其驱动方法、阵列基板和显示装置，将触控结构的电路和显示单元的电路集成在一起，能够通过显示单元的制程流程同时形成本发明实施例提供的触控结构，进而减少触摸显示产品生产过程中的制程工艺，节约成本，同时能够提高产品开口率增加附加值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例提供的一种触控显示电路结构的电路示意图；
图2为本发明的另一实施例提供的一种触控显示电路结构的电路示意图；
图3为本发明的又一实施例提供的一种触控显示电路结构的电路示意图；
图4为本发明的实施例提供的如图2所示的触控显示电路结构的信号时序状态示意图；
图5为本发明的实施例提供的一种触控显示电路结构触控电极电压变化示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所有实施例中采用的开关晶体管、放大晶体管和驱动晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件，由于这里采用的开关晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是可以互换的。在本发明实施例中，为区分晶体管除栅极之外的两极，将其中一极称为源极，另一极称为漏极。按附图中的形态规定晶体管的中间端为栅极、信号输入端为源极、信号输出端为漏极。此外本发明实施例所采用的开关晶体管包括P型开关晶体管和N型开关晶体管两种，其中，P型开关晶体管在栅极为低电平时导通，在栅极为高电平时截止，N型开关晶体管为在栅极为高电平时导通，在栅极为低电平时截止；放大晶体管和驱动晶体管包括P型和N型，其中P型放大晶体管或驱动晶体管在栅极电压为低电平(栅极电压小于源极电压)，且栅极源极的压差的绝对值大于阈值电压时处于放大状态，可以将源极的输入电压放大后在漏极输出；其中N型放大晶体管或驱动晶体管的栅极电压为高电平(栅极电压大于源极电压)，且栅极源极的压差的绝对值大于阈值电压时处于放大状态，可以将源极的输入电压放大后在漏极输出，当然本发明的实施例只是采用了P型的放大晶体管及驱动晶体管。
参照图1所示，一种触控显示电路结构，包括相互连接的触控单元1和显示单元2；
与显示单元2连接的第一扫描线S1、第二扫描线S2、第三扫描线S3、信号控制线K1、数据线Dn、第一电平端V1及第二电平端V2；
与触控单元1连接的第二扫描线S2、第三扫描线S3及信号采集线L1；
显示单元2包括：驱动模块21和发光模块22；
驱动模块22连接第一扫描线S1、第二扫描线S2、信号控制线K1、数据线Dn、第一电平端V1及第一开关晶体管T1的源极；
发光模块22连接驱动模块21、第三扫描线S3及第二电平端V2；其中，驱动模块21在第一扫描线S1、第二扫描线S2、信号控制线K1、数据线Dn的控制下为触控单元1提供第一电平；触控单元1向信号采集线输L1出对第一电平放大的第一放大信号，或者触控单元1在受到触摸时向信号采集线L1输出第二放大信号；驱动模块21在第一扫描线S1、第二扫描线S2、信号控制线K1、数据线Dn的控制下，驱动模块21通过第一电平端V1与第二电平端V2为发光模块22提供发光信号；第三扫描线S3控制发光信号驱动发光模块22发光。
可选的，参照图2所示，本发明的实施例提供了一种触控单元的结构示意图，其中触控单元1包括：第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2、第一电容C1及放大晶体管M1；
第一开关晶体管T1的栅极连接第二扫描线S2，第一开关晶体管T1的源极连接显示单元2的驱动模块21(在图2和3中是通过第一开关晶体管T1的源极连接第五开关晶体管T5的漏极实现)；
放大晶体管M1的栅极连接第一开关晶体管S1的漏极，放大晶体管M1的源极连接第一电容C1的第一极；
第一电容C1的第二极作为触控电极连接第一开关晶体管T1的漏极，第一电容C1的第一极连接接地端VSS；
第二开关晶体管T2的栅极连接第三扫描线S3，第二开关晶体管T2的源极连接放大晶体管M1的漏极，第二开关晶体管T2的漏极连接信号采集线L1。
可选的，参照图2所示，本发明的实施例提供的一种触控显示电路结构示意图提供了一种驱动模块的结构：
该驱动模块21包括：第二电容C2、驱动晶体管DTFT、第三开关晶体管T3、第四开关晶体管T4、第五开关晶体管T5、第六开关晶体管T6；
第三开关晶体管T3的栅极连接第二扫描线S2，第三开关晶体管T3的源极连接第一电平端V1；
第四开关晶体管T4的栅极连接第一扫描线S1，第四开关晶体管T4的源极连接第三开关晶体管T3的漏极；
第五开关晶体管T5的栅极连接第一扫描线S1，第五开关晶体管T5的源极连接数据线Dn，第五开关晶体管T5的漏极连接触控单元1(在图2和3中均是采用第五开关晶体管T5的漏极连接第一开关晶体管T1的源极实现)；
第二电容C2的第一极连接第五开关晶体管T5的漏极，第二电容C2的第二极连接第四开关晶体管T4的漏极；
第六开关晶体管T6的栅极连接信号控制线K1，第六开关晶体管T6的源极连接第一电平端V1，第六开关晶体管T6的漏极连接第五开关晶体管T5的漏极；
驱动晶体管DTFT的栅极连接第二电容C2的第二极，驱动晶体管DTFT的源极连接第三开关晶体管T3的漏极；
驱动晶体管DTFT的漏极连接发光模块22，第一电平端V1通过驱动晶体管DTFT的漏极与第二电平端V2为发光模块22提供发光信号，第三扫描线S3控制发光信号驱动发光模块22发光。
可选的，参照图2所示发光模块22包括：第七开关晶体管T7和发光器件01；
第七开关晶体管T7的栅极连接第三扫描线S3，第七开关晶体管T7的源极连接驱动模块(图中2是通过与驱动模块21的驱动晶体管DTFT的漏极连接实现)，第七开关晶体管T7的漏极连接第二电平端V2；
发光器件01的一极连接驱动晶体管DTFT的漏极，发光器件01的另一极连接第二电平端V2。
可选的，参照图3所示，发光模块21包括：第七开关晶体管T7和发光器件01；
第七开关晶体管T7的栅极连接第三扫描线S3，第七开关晶体管T7的源极连接驱动模块(图中3是通过与驱动模块21的驱动晶体管DTFT的漏极连接实现)；
发光器件01的一极连接第七开关晶体管T7的漏极，发光器件01的另一极连接第二电平端V2。
当然这里图2及图3中的发光器件01可以为有源发光二极管OLED，当该OLED为底发射型OLED时，第二电平端的电平V2低于第一电平端的电平V1；优选的，低电平为接地端VSS；当然图2和3中是以底发射型OLED为例的。
进一步的，上述的触控显示电路结构所采用的均为同一类型的晶体管，具体的，第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2、第三开关晶体管T3、第四开关晶体管T4、第五开关晶体管T5、第六开关晶体管T6、驱动晶体管DTFT及放大晶体管M1均为同一类型晶体管；这里可以采用“N”型晶体管，此时若发光模块21包括第七开关晶体管T7和发光器件O1，且第七开关晶体管T7的源极、漏极与发光器件01的两极并联时，开关晶体管T7亦采用“N”型晶体管，这样各个晶体管类型的一致性也有利于减少制程工艺，保证器件性能的统一性；当然在发光模块21包括第七开关晶体管T7和发光器件01，且第七开关晶体管T7的源极、漏极与发光器件01两极串联时，第七开关晶体管需采用“P”型晶体管。
以上对各个开关晶体管的类型不做限制既可以为N型也可以为P型，图2中以全N型的开关晶体管为例进行说明，当然在适当的变换类型也是可以的，而当改变相应的开关晶体管的类型后也需要调整其栅极所连接的信号线的信号，当然这些衍生的情况均应在本发明的实施例的保护范围内。
本发明的实施例提供的触控显示电路结构，将触控结构的电路和显示单元的电路集成在一起，能够通过显示单元的制程流程同时形成本发明实施例提供的触控结构，进而减少触摸显示产品生产过程中的制程工艺，节约成本，同时能够提高产品开口率增加附加值；特别是，本发明的实施例将显示单元的AMOLED驱动电路和触控结构(in celltouch)的电路所需的信号扫描线和数据线(Vdata)兼容到一起，实现了AMOLED显示和in cell touch功能的高效整合；此外显示单元能够通过电压补偿的方式避免驱动晶体管的阈值电压漂移对有源发光器件驱动电流的影响，进而提高了显示图像的均匀性。
参照图1提供的实施例对应的触控显示电路结构本发明实施例还提供了一种触控显示电路结构的驱动方法：
第一阶段，第一阶段，驱动模块向触控单元提供第一电平，触控单元向信号采集线输出对第一电平放大的第一放大信号；
第二阶段，触控单元受到触摸时，触控单元向信号采集线输出第二放大信号；
第三阶段，驱动模块存储工作电压；
第四阶段，触控单元停滞，驱动模块在所述工作电压下向发光模块施加发光信号。
进一步的，当该触控显示电路的结构包括的触控单元为图2或者图3所示的触控单元，即触控单元包括：第一开关晶体管、第二开关晶体管、第一电容及放大晶体管时，该驱动方法具体包括：
第一阶段，触控单元的第一开关晶体管、第二开关晶体管和放大晶体管导通，驱动模块向第一开关晶体管的源极提供第一电平，放大晶体管的漏极通过第二开关晶体管向信号采集线输出第一放大信号；
第二阶段，触控单元的所述第二开关晶体管和放大晶体管导通，第一开关晶体管截止，第一电容的第二极受到触摸时，放大晶体管的漏极通过第二开关晶体管向信号采集线输出第二放大信号；
第三阶段，触控单元的第二开关晶体管、放大晶体管导通，第一开关晶体管截止，驱动模块存储工作电压；
第四阶段，触控单元的第二开关晶体管及放大晶体管截止，第一开关晶体管导通，驱动模块向发光模块施加发光信号。
进一步的，当该触控显示电路的结构包括的驱动模块为图2或者图3所示的驱动模块即驱动模块包括第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管、第六开关晶体管、第二电容和驱动晶体管时，该驱动方法具体还包括：
第一阶段，驱动模块的第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管、驱动晶体管导通，第六开关晶体管截止，数据线输入高电平重置信号，第一电平端向第二电容充电；
第二阶段，驱动模块的第四开关晶体管、第五开关晶体管、驱动晶体管导通，第三开关晶体管及第六开关晶体管截止，第二电容放电直至第二电容的第二极的电压值等于驱动晶体管的阈值电压；
第三阶段，驱动模块的第六开关晶体管及驱动晶体管导通，第三开关晶体管、第四开关晶体管及第五开关晶体管截止，第二电容两极的电压发生等量跳变，第二电容存储所述工作电压；
第四阶段，驱动模块的第四开关晶体管、第五开关晶体管、第六开关晶体管截止，第三开关晶体管导通，第二电容的第二极向驱动晶体管的栅极提供工作电压，导通驱动晶体管，第一电平端和第二电平端向发光模块施加发光信号。
进一步的在采用图2所示的发光模块21时，发光模块21包括第七开关晶体管T7和发光器件01，且第七开关晶体管T7的源极、漏极与发光器件的两极并联，此时该方法还包括：
第一阶段所述第七开关晶体管导通；
第二阶段所述第七开关晶体管导通；
第三阶段所述第七开关晶体管导通；
第四阶段第七开关晶体管截止，驱动模块通过第一电平端与第二电平端为发光模块提供发光信号。
可选的，在采用图3所示的发光模块21时，发光模块21包括第七开关晶体管T7和发光器件01，且第七开关晶体管T7的源极、漏极与发光器件01两极串联，此时该方法还包括：
第一阶段所述第七开关晶体管截止；
第二阶段所述第七开关晶体管截止；
第三阶段所述第七开关晶体管截止；
第四阶段第七开关晶体管导通，驱动模块通过第一电平端与第二电平端为发光模块提供发光信号。
进一步的可选的，第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管、第六开关晶体管、驱动晶体管及放大晶体管均为同一类型晶体管。
这里对第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2、第三开关晶体管T3、第四开关晶体管T4、第五开关晶体管T5、第六开关晶体管T6、第七开关晶体管T7及放大晶体管M1和驱动晶体管DTFT均采用“N”型晶体管为例进行说明。参照图2提供的电路图及图4提供的触控显示电路的信号时序状态示意图，对本发明实施例提供一种触控显示电路的驱动方法进行详细说明，具体包括：
第一阶段，即图4中所示的时序状态示意图中的第一时间段，第一信号控制线K1施加低电平信号，第一扫描线S1、第二扫描线S2、第三扫描线S3及数据线Dn施加高电平信号，触控单元1的第一开关晶体管T1、显示单元2的第三开关晶体管T3导通，此时数据线Dn上施加的高电平重置信号为第一电容C1充电，第一电容C1作为触控电极的一极(即图中与D节点连接的一极)电压升高至Vg(当然，该Vg足够大，以至于在触控电极受到触摸时电压发生改变后仍能够提供大于放大晶体管M1阈值电压的电压信号)，放大晶体管M1的栅极电压和源极电压差的绝对值大于晶体管的导通阈值电压Vth1，向信号采集线输出第一放大信号，该第一放大信号作为初始基准放大信号为下一阶段发生手指触摸做准备。
该第一阶段，显示单元2的第三开关晶体管T3、第四开关晶体管T4、第五开关晶体管T5、第七开关晶体管T7导通、第六开关晶体管T6截止，第一电平端V1向第二电容C2充电，A节点电压上升，该过程中第二电容C2的第二极即图中A点的电压充至和第一电平端的电压相同，此时A点电压VA等于第一电平端V1的电压V1；第二电容C2的第一极连接数据线Dn，则第二极电压即B点电压VB＝Vdata，其中Vdata为数据线提供的电压值；同理若采用图3所示的显示模块21，则此时第七开关晶体管T7截止，将有源发光二极管OLED隔离，其作用与图2相同不再赘述。
第二阶段即图4中所示的时序状态示意图中的第二时间段，第一扫描线S1、第三扫描线S3及数据线Dn施加高电平信号，第二扫描线S2和信号控制线K1施加低电平信号，触控单元1的第一开关晶体管T1截止，第二开关晶体管T2和放大晶体管M1导通，当手指触碰第一电容C1的触控电极(即第一电容C1的第二极)时，节点D的电势降低，参照图5所示，由于在第一阶段为第一电容C1充电在触控电极上形成电压Vg(即节点D的电压)，当手指对触控电极N1上方触摸时，则会导致触控电极上的电压下降，参照图5所示，下降后的电压Vd＝Vg-ΔV，当然可以通过第一电容的触控电极及放大晶体管制作工艺中的控制使得Vd≥Vth1，其中Vth1为放大晶体管M1的阈值电压；(即，当发生触控时，放大晶体管M1的栅极电压和源极电压差的绝对值的最小值是大于或等于晶体管的导通阈值电压Vth1的，即保证在第一阶段和第二阶段M1均可以通过漏极在信号采集线L1输出放大的信号)，此时由于D节点电压由第一阶段的Vg下降至Vd，但放大晶体管M1的栅源极电压差依旧满足导通条件，因此在第二阶段向信号采集线输出第二放大信号，由于在发生触摸后第二放大信号的电流相对于第一放大信号会有所降低。
此时通过第二扫描线S2确定第一坐标方向，通过信号采集线L1上输出的信号的变化值(第一放大信号变化为第二放大信号)确定与第一坐标方向垂直的第二坐标方向，便可定位到触摸位置。这里以第二扫描线S2的信号为X轴坐标方向的信号，以信号采集线L1的信号为Y轴坐标方向坐标方向，当第一扫描线S1输入信号时，便确定了X轴方向的坐标，此时由于第二开关晶体管T2导通，则放大晶体管T3会将变化后的第二放大信号输出至信号采集线L1，此时当检测到信号采集线L1上的信号变化情况时，便同时确定了X、Y两个坐标轴上的坐标位置，据此便确定了触摸位置。
而在该第二阶段，显示单元2的第四开关晶体管T4、第五开关晶体管T5、第七开关晶体管T7导通，第三开关晶体管T3、第六开关晶体管T6截止，此时第七开关晶体管T7导通仍然将有源发光二极管OLED的两端短接，第二电容C2放电直至A节点电压至驱动晶体管DTFT的阈值电压；该过程中第二电容C2的第二极即图中A点，开始放电，直到VA＝Vth2为止，其中VA即驱动晶体管DTFT的栅极电压，此时VB＝Vdata，其中Vdata为数据线提供的电压值，Vth2为此时驱动晶体管DTFT的阈值电压，最后A点的电压变为VA＝Vth2，该阶段即为补偿阶段，起到缓冲作用为下一个阶段做好准备。同理若采用图3所示的显示模块21，则此时第七开关晶体管T7截止，将有源发光二极管OLED隔离，其作用与图2相同不再赘述。
第三阶段，即图4中所示的时序状态示意图中的第三时间段，第一扫描线S1、第二扫描线S2及数据线Dn施加低电平，信号控制线K1和第三扫描线S3施加高电平，触控单元1的第一开关晶体管T1截止，第二开关晶体管T2和放大晶体管M1导通，该阶段触控单元1的作用和第二阶段相同此处不再赘述，即第三阶段也可以发生触控感应，因此增加了整个时间周期中可采集触控感应的时间概率，进而增加了触控扫描的准确性。
而在该第三阶段，显示单元2的第三开关晶体管T3、第四开关晶体管T4、第五开关晶体管T5截止，第六开关晶体管T6、第七开关晶体管T7及驱动晶体管DTFT导通，此时第七开关晶体管T7导通仍然将有源发光二极管OLED的两端短接，节点B接第一电平端V1，此时由于A节点浮接，A、B两点的电压发生等量跳变，即B节点电压VB＝V1，A节点电压VA＝V1+Vth2-Vdata，为下一个阶段发光做好准备。同理若采用图3所示的显示模块21，则此时第七开关晶体管T7截止，将有源发光二极管OLED隔离，其作用与图2相同不再赘述。可以理解的是，此时A点电压即为驱动模块存储的所述工作电压，即为可以避免驱动晶体管的阈值电压漂移的阈值补偿电压。当然，驱动模块存储的所述工作电压只要可以保证开启驱动晶体管的电压即可，在此不做限定。
第四阶段，即图4中所示的时序状态示意图中的第四时间段，第一扫描线S1、第三扫描线S3、信号控制线K1及数据线Dn施加低电平信号，第二扫描线S2施加高电平信号，触控单元1为停滞阶段，由于第二开关晶体管T2截止，信号采集线L1不输出信号。
该第四阶段，显示单元2的第三开关晶体管T3导通，其他开关晶体管均截止，第一电平端V1和第二电平端V2向发光器件01施加导通信号。同理若采用图3所示的显示模块22，则此时第七开关晶体管T7导通，第一电平端V1和第二电平端V2向发光器件01施加导通信号，其作用与图2相同不再赘述。该过程中有源发光器件开始发光，其中驱动电流根据公式：
I OLED = K [ V GS - V th 2 ] 2 = K [ V 1 + V th 2 - V data - V 1 - V th 2 ] 2 = K · V data 2
由以上公式可知驱动电流IOLED只和数据线电压Vdata值有关系，因此驱动电流不受Vth2影响，其中，VGS为TFT栅极和源极之间的电压，
Figure BDA00003066027900152
μ、Cox为工艺常数，W为TFT沟道宽度，L为薄膜晶体管的沟道长度，W、L都为可选择性设计的常数。
以上是以发光器件采用底发射型OLED为例进行说明，即第一电平端的电平高于第二电平端的电平；此外可以想到的是，在发光器件采用底发射型OLED时，第二电平端可以直接和接地端的低电平连接，即将OLED的负极连接接地端，这样也可以降低电路的设计难度，更便于电路构图，当然以上的实施例也是基于第二电平端V2连接接地端的情况下进行说明的。
以上实施例是以第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2、第三开关晶体管T3、第四开关晶体管T4、第五开关晶体管T5、第六开关晶体管T6、第七开关晶体管T7、放大晶体管M1和驱动晶体管DTFT均为“N”型开关晶体管为例进行说明的，当然在显示装置的制程工艺中采用全“N”型的晶体管也有利于减少制程工艺，保证器件性能的统一性，这里就体现出了采用LTPS工艺的优势，使用这种工艺形成的晶体管器件，除了载流子迁移速率高以外(可以将晶体管做小，提高开口率)，另外，能够使得放大晶体管M1具有较高的击穿电压。
以上对各个开关晶体管的类型不做限制既可以为N型也可以为P型，图1中以全N型的开关晶体管为例进行说明，当然在适当的变换类型也是可以的，而当改变相应的开关晶体管的类型后通过调整其栅极所连接的信号线的施加信号，亦均应在本发明的实施例的保护范围内，本领域技术人员可以轻易想到的是由于T1和T3共用第二扫描线S2，T4和T5共用第一扫描线S1，T2和T7共用第三扫描线S3，因此将T1-T7的栅极均采用单独的信号线进行控制亦是可以的，只是本发明采用开关晶体管栅极信号扫描线公用的方式有利于降低布线设计难度、保证显示面板的开口率；即本发明的实施例对各个开关晶体管的类型不做限制，在调整开关晶体管的类型时只需要相应的调整对应的信号线或信号线施加的电平信号即可，当然这里以能够实现本发明实施例提供的触控显示电路的驱动方法为准，本领域技术人员在本发明实施例提供的触控显示电路和驱动方法的基础上可轻易想到并实现的任一组合均在本发明的保护范围内。
本发明的实施例提供的触控显示电路结构驱动方法，将触控结构的电路和显示单元的电路集成在一起，能够通过显示单元的制程流程同时形成本发明实施例提供的触控结构，进而减少触摸显示产品生产过程中的制程工艺，节约成本，同时能够提高产品开口率增加附加值；此外显示单元能够通过电压补偿的方式避免驱动晶体管的阈值电压漂移对有源发光器件驱动电流的影响，进而提高了显示图像的均匀性。
一方面，提供一种阵列基板，包括：上述的任一触控显示电路结构。
本发明实施例提供的阵列基板，将触控结构的电路和显示单元的电路集成在一起，能够通过显示单元的制程流程同时形成本发明实施例提供的触控结构，进而减少触摸显示产品生产过程中的制程工艺，节约成本，同时能够提高产品开口率增加附加值；此外显示单元能够通过电压补偿的方式避免驱动晶体管的阈值电压漂移对有源发光器件驱动电流的影响，进而提高了显示图像的均匀性。
一方面，提供一种显示装置，包括：上述的阵列基板。另外，显示装置还可以为电子纸、手机、电视、数码相框等等显示设备。
本发明实施例提供的显示装置，将触控结构的电路和显示单元的电路集成在一起，能够通过显示单元的制程流程同时形成本发明实施例提供的触控结构，进而减少触摸显示产品生产过程中的制程工艺，节约成本，同时能够提高产品开口率增加附加值；此外显示单元能够通过电压补偿的方式避免驱动晶体管的阈值电压漂移对有源发光器件驱动电流的影响，进而提高了显示图像的均匀性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种触控显示电路结构，其特征在于，包括：相互连接的触控单元和显示单元；与所述显示单元连接的第一扫描线、第二扫描线、第三扫描线、信号控制线、数据线、第一电平端及第二电平端；与所述触控单元连接的所述第二扫描线、所述第三扫描线及信号采集线；
所述显示单元包括：驱动模块和发光模块；
所述驱动模块连接所述第一扫描线、所述第二扫描线、所述信号控制线、所述数据线、所述第一电平端及所述第一开关晶体管的源极；
所述发光模块连接所述驱动模块、所述第三扫描线及所述第二电平端；其中，所述驱动模块在所述第一扫描线、第二扫描线、信号控制线、数据线的控制下为所述触控单元提供第一电平；所述触控单元向所述信号采集线输出对所述第一电平放大的第一放大信号，或者所述触控单元在受到触摸时向所述信号采集线输出第二放大信号；所述驱动模块在所述第一扫描线、第二扫描线、信号控制线、数据线的控制下，所述驱动模块通过所述第一电平端与所述第二电平端为所述发光模块提供发光信号，所述第三扫描线控制所述发光信号驱动所述发光模块发光。
2.根据权利要求1所述的触控显示电路结构，其特征在于，所述触控单元包括：第一开关晶体管、第二开关晶体管、第一电容及放大晶体管；
所述第一开关晶体管的栅极连接所述第二扫描线，所述第一开关晶体管的源极连接所述显示单元的驱动模块；
所述放大晶体管的栅极连接所述第一开关晶体管的漏极，所述放大晶体管的源极连接所述第一电容的第一极；
所述第一电容的第二极作为触控电极连接所述第一开关晶体管的漏极，所述第一电容的第一极连接接地端；
所述第二开关晶体管的栅极连接所述第三扫描线，所述第二开关晶体管的源极连接所述放大晶体管的漏极，所述第二开关晶体管的漏极连接所述信号采集线。
3.根据权利要求1所述的触控显示电路结构，其特征在于，所述驱动模块包括：第二电容、驱动晶体管、第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管、第六开关晶体管；
所述第三开关晶体管的栅极连接所述第二扫描线，所述第三开关晶体管的源极连接所述第一电平端；
所述第四开关晶体管的栅极连接所述第一扫描线，所述第四开关晶体管的源极连接所述第三开关晶体管的漏极；
所述第五开关晶体管的栅极连接所述第一扫描线，所述第五开关晶体管的源极连接所述数据线，所述第五开关晶体管的漏极连接所述触控单元；
所述第二电容的第一极连接所述第五开关晶体管的漏极，所述第二电容的第二极连接所述第四开关晶体管的漏极；
所述第六开关晶体管的栅极连接所述信号控制线，所述第六开关晶体管的源极连接所述第一电平端，所述第六开关晶体管的漏极连接所述第五开关晶体管的漏极；
所述驱动晶体管的栅极连接所述第二电容的第二极，所述驱动晶体管的源极连接所述第三开关晶体管的漏极；
所述驱动晶体管的漏极连接所述发光模块，所述第一电平端通过所述驱动晶体管的漏极与所述第二电平端为所述发光模块提供所述发光信号，所述第三扫描线控制所述发光信号驱动所述发光模块发光。
4.根据权利要求1所述的触控显示电路结构，其特征在于，所述发光模块包括：第七开关晶体管和发光器件；
所述第七开关晶体管的栅极连接所述第三扫描线，所述第七开关晶体管的源极连接所述驱动模块，所述第七开关晶体管的漏极连接所述第二电平端；
所述发光器件的一极连接所述驱动晶体管的漏极，所述发光器件的另一极连接所述第二电平端。
5.根据权利要求1所述的触控显示电路结构，其特征在于，所述发光模块包括：第七开关晶体管和发光器件；
所述第七开关晶体管的栅极连接所述第三扫描线，所述第七开关晶体管的源极连接所述驱动模块；
所述发光器件的一极连接所述第七开关晶体管的漏极，所述发光器件的另一极连接第二电平端。
6.根据权利要求2-5任一项所述的触控显示电路结构，其特征在于，所述的触控显示电路结构所采用的晶体管均为同一类型的晶体管。
7.一种触控显示电路结构的驱动方法，其特征在于，包括：
第一阶段，驱动模块向触控单元提供第一电平，所述触控单元向信号采集线输出对所述第一电平放大的第一放大信号；
第二阶段，所述触控单元受到触摸时，所述触控单元向所述信号采集线输出第二放大信号；
第三阶段，所述驱动模块存储工作电压；
第四阶段，所述触控单元停滞，所述驱动模块在所述工作电压下向发光模块施加发光信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述触控单元包括：第一开关晶体管、第二开关晶体管、第一电容及放大晶体管时，所述方法具体包括：
第一阶段，所述触控单元的第一开关晶体管、第二开关晶体管和放大晶体管导通，所述驱动模块向第一开关晶体管的源极提供第一电平，所述放大晶体管的漏极通过所述第二开关晶体管向所述信号采集线输出第一放大信号；
第二阶段，所述触控单元的所述第二开关晶体管和放大晶体管导通，所述第一开关晶体管截止，所述第一电容的第二极受到触摸时，所述放大晶体管的漏极通过所述第二开关晶体管向所述信号采集线输出第二放大信号；
第三阶段，所述触控单元的第二开关晶体管、放大晶体管导通，所述第一开关晶体管截止，所述驱动模块存储工作电压；
第四阶段，所述触控单元的所述第二开关晶体管及所述放大晶体管截止，所述第一开关晶体管导通，所述驱动模块向发光模块施加发光信号。
9.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述驱动模块包括第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管、第六开关晶体管、第二电容和驱动晶体管时，所述方法还包括：
所述第一阶段，所述驱动模块的第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管、驱动晶体管导通，所述第六开关晶体管截止，数据线输入高电平重置信号，第一电平端向第二电容充电；
所述第二阶段，所述驱动模块的第四开关晶体管、第五开关晶体管、驱动晶体管导通，所述第三开关晶体管及第六开关晶体管截止，所述第二电容放电直至所述第二电容的第二极的电压值等于所述驱动晶体管的阈值电压；
所述第三阶段，所述驱动模块的第六开关晶体管及驱动晶体管导通，所述第三开关晶体管、第四开关晶体管及第五开关晶体管截止，所述第二电容两极的电压发生等量跳变，所述第二电容存储所述工作电压；
所述第四阶段，所述驱动模块的第四开关晶体管、第五开关晶体管、第六开关晶体管截止，所述第三开关晶体管导通，所述第二电容的第二极向所述驱动晶体管的栅极提供所述工作电压，导通所述驱动晶体管，所述第一电平端和第二电平端向发光模块施加发光信号。
10.根据权利要求7-9任一项所述的驱动方法，其特征在于，所述发光模块包括第七开关晶体管和发光器件，且所述第七开关晶体管的源极、漏极与所述发光器件的两极并联时，所述方法还包括：
所述第一阶段所述第七开关晶体管导通；
所述第二阶段所述第七开关晶体管导通；
所述第三阶段所述第七开关晶体管导通；
所述第四阶段所述第七开关晶体管截止，所述驱动模块通过所述第一电平端与所述第二电平端为所述发光模块提供发光信号。
11.根据权利要求7-9任一项所述的驱动方法，其特征在于，所述发光模块包括第七开关晶体管和发光器件，且所述第七开关晶体管的源极、漏极与所述发光器件两极串联时，所述方法还包括：
所述第一阶段所述第七开关晶体管截止；
所述第二阶段所述第七开关晶体管截止；
所述第三阶段所述第七开关晶体管截止；
所述第四阶段所述第七开关晶体管导通，所述驱动模块通过所述第一电平端与所述第二电平端为所述发光模块提供发光信号。
12.一种阵列基板，其特征在于，包括：
权利要求1-6任一项所述的触控显示电路结构。
13.一种显示装置，其特征在于，包括：
权利要求12所述的阵列基板。
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